Elektriväli (2)

ELEKTROTEHNIKA
Elektriväli,, elektrivälja j potentsiaal Andres Ojalill - Tallinna Polütehnikum Elektriväli
· Elektriväli on potentsiaalne väli · Liigutades elektriväljas laengut kulutatakse selleks energiat või saadakse energiat juurde. · Liikudes Liik d ühest üh t punktist kti t tteise i kkulutatakse l t t k alati samapalju energiat sõltumata millist teed pidi liigutakse Elektrivälja tugevus
· Elektrivälja tugevus mingis väljapunktis on võrdne antud punkti paigutatud F N V laengule mõjuva jõu E= = ja laengusuuruse Q C m suhtega E ­ elektrivälja tugevus [v/m] F ­ jõud [N] Q ­ laeng [C] Elektrivälja tugevus
· Laengust Q kaugusel r avaldub väljatugevus valemiga
Q V E= m 4 a r 2 Elektrivälja tugevus
· Näide Mineraalõlis asuvast punktlaengust Q kaugusel r1 = 5cm on elektrivälja tugevus E1= 9kV/m. 9kV/m Leida elektrivälja tugevus kaugusel r2 = 10cm .
Antud: = 2,2 Q V r1 = 5cm = 0 0,05m 05m E= m E1= 9kV/m = 9000 V/m 4 a r 2
r2 = 10cm = 0,1m , Leida: E2 Elektrivälja tugevus Lahendus Q E= Q = E 4 r 2
4 a r 2 a
9000 4 0, 05 2 Q = E1 4 a r12 = = 5,5 10 -9 C 4 9 10 9
Q 5,5 10-9 4 9 109 V E2 = = = 2250 4 a r2 2 4 2, 2 0,12 m
Vastus: punktlaengust 10cm kaugusel on väljatugevus 2250 V/m Elektrivälja potentsiaal · Elektrivälja potentsiaal mingis punktis iseloomustab tööd, mida on vaja teha, et viia laeng antud punktist mingisse teise punkti punkti. · Mida suurem on laeng seda rohkem on vaja teha tööd W = Q[J ] W ­ töö [J] W J ­ elektrivälja potentsiaal [V-volt] = C = V Q ­ laeng [C] Q Elektrivälja potentsiaal · Elektrivälja punkti potentsiaal on 1V, 1V kui laengu 1C toomiseks mingist punktist antud punkti tehakse tööd 1J · Laengust Q kaugusel r leitakse punkti potentsiaal valemiga
Q = [V ] 4 a r Elektrivälja potentsiaal · Näide Positiivne punktlaeng Q = 2·10-8 C asub õhus. Leida elektrivälja potentsiaal punktis, mille kaugus laengust on r = 20 cm.
Antud: Q = 2·10-8 C Q =1 r = 20 cm = 0,2m = [V ] Leida: 4 a r
Elektrivälja potentsiaal Lahendus
Q 2 10-88 4 9 109 = = = 900V 4 a r 4 1 0,, 2
V